Unser Bionic Learning Network beschäftigt sich seit Langem sowohl mit dem Fliegen als auch mit dem Greifen. Mit dem FreeMotionHandling haben wir nun erstmals beide Themenfelder vereint. Das Indoor-Flugobjekt kann autonom in alle Richtungen manövrieren, Gegenstände eigenständig aufnehmen und an geeigneter Stelle abgeben.
Das FreeMotionHandling besteht aus einem ultraleichten Karbonring mit acht adaptiven Propellern, in dessen Mitte eine drehbare Heliumkugel mit integriertem Greifelement sitzt. Im Gegensatz zu anderen Indoor-Flugobjekten ist der Kontakt selbst bei einer Kollision gefahrlos. Mensch und Kugel können daher jederzeit problemlos und sicher miteinander interagieren.
Das eröffnet neue Perspektiven für den Arbeitsraum der Zukunft: Dort könnte die frei bewegliche Kugel dem Menschen als fliegendes Assistenzsystem dienen – zum Beispiel bei Arbeiten über Kopf, in schwindelerregender Höhe oder als Zubringer in schwer zugänglichen Räumen.
Dafür machten sich unsere Ingenieure zwei bestehende Entwicklungen aus dem Bionic Learning Network besonders zu Nutze: Vorbild für die Greifmechanik des FreeMotionHandling ist der universell einsetzbare FlexShapeGripper, dessen Wirkungsprinzip von der Zunge des Chamäleons abgeleitet ist. Sein elastischer Greifer kann sich flexibel und formschlüssig über das jeweilige Greifgut stülpen und sogar mehrere Gegenstände in einem Vorgang aufsammeln.
Die fliegende Heliumkugel an sich ist eine Weiterentwicklung der eMotionSpheres. Für ihr Antriebskonzept konzipierten wir erstmals adaptive Propeller, die dank ihrer flexiblen Membran für den gleichen Schub in beide Drehrichtungen sorgen können. In die Konstruktion der Propeller flossen die Erkenntnisse aus den Arbeiten zum BionicOpter ein. Die Entwickler führten das Flügelprinzip der künstlichen Libelle weiter und übertrugen es auf die Antriebe, die nun auch beim FreeMotionHandling zum Einsatz kommen.
Für die Steuerung des Flugobjekts wird kein Pilot benötigt. Von außen wird die Kugel von einem Indoor-GPS koordiniert, das sich bereits bei den eMotionSpheres und den eMotionButterflies bewährt hat. Darüber hinaus verfügt das Handling über zwei On-Board-Kameras, mit denen es seine Umgebung während des Greifvorgangs wahrnehmen und situativ auf sie reagieren kann. Nähert sich die Kugel dem Greifobjekt, übernimmt sie ihre Bahnplanung mithilfe der beiden Kameras selbst.